[디스플레이 용어 알기] 26.액정(Liquid Crystal)

식각(蝕刻, Etching)의 사전적 의미는 ‘금속이나 유리의 표면을 부식시켜 모양을 조각’한다는 뜻입니다. 디스플레이에서 말하는 식각이란, TFT(박막트랜지스터)의 회로 패턴을 만들 때, 필요한 부분만 남기고 불필요한 부분은 깎아내는 공정을 의미합니다. 식각에 앞서 [노광] → [현상] 과정이 진행되므로, 기판에는 회로패턴을 남겨야 할 부분에만 PR(포토레지스트, Photoresist)이 남는 상태가 됩니다. 이때 PR은 식각 공정이 진행될 때 해당 위치 아래의 물질이 식각되지 않도록 방어막 역할을 해 줍니다. 식각 공정이 이루어지면, 그림에서 오른쪽과 같이 PR이 없는 부분은 제거되고, PR이 있는 부분에만 회로로 사용될 물질이 남게 됩니다. 식각공정은 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 습식(Wet)과 건식(Dry)으로 나뉩니다. 습식 식각(Wet Etching)은 용액을 이용 화학적인 반응을 통해 식각하는 방법이며, 건식 식각(Dry Etching)은 반응성 기체(Gas), 이온 등을 이용해 특정 부위를 제거하는 방법입니다. 습식 식각은 건식에 비해 비용이 저렴하고, 식각 속도가 빠르며, 공정도 단순한 장점이 있으나, 건식 식각에 비해 상대적으로 정확성이 낮고, 식각에 사용한 화학 물질로 인해 오염 문제가 발생할 수 있습니다. 건식 식각은 원하는 부분만 식각하기 수월해 미세 회로 구현에 유리한 반면, 높은 비용과 복잡한 과정, 느린 속도가 단점입니다. 건식 식각은 플라즈마(Plasma) 식각이라고도 합니다. 기판을 넣은 진공 챔버에 식각용 가스를 주입 후 전기 에너지를 공급해 플라즈마 상태를 만들면, 이온화된 가스에서 높은 운동 에너지를 가지게 된 이온들이 기판의 전극에 의해 가속화되어 회로 물질의 원자들간…

과학에 약간이라도 관심이 있는 독자라면 양자 역학, 양자 물리학이라는 단어가 이제는 꽤 친숙해졌을 것이다. 그리고 양자 물리학을 컴퓨터에 접목해 ‘양자 컴퓨터’를 만들 수도 있다는 것도 한번쯤 들어봤을 법 하다. 그렇다면 ‘양자 컴퓨팅(Quantum Computing)’이란 현재 사용중인 일명 ‘고전 컴퓨팅’과 어떻게 다른 것일까?   고전 컴퓨터의 3가지 한계 현재 대중적으로 사용되는 컴퓨터는 존 폰 노이만(John von Neumann)이 제안한 노이만형 모델을 기본으로 한다. 전자의 동작을 0과 1로 이루어진 2진수로 바꾸어 연산하고 그 결과를 다시 인간의 인지 체계에 맞게 변경해 보여주는 방식을 사용한다. 하지만 이러한 방식은 최근에 이르러서는 다음과 같은 3가지 큰 한계를 가지게 되었다. 첫째는 ‘무어의 법칙’의 한계이다. 무어의 법칙이란 반도체 회로의 집적도, 즉 반도체의 성능이 1년 6개월마다 2배로 증가한다는 법칙이다. 최근까지 업계는 반도체 미세화 공정으로 회로의 직접도를 크게 높여왔으나 발전이 정체기에 이르자, 많은 전문가들은 반도체 공정이 무어의 법칙을 따르는 것의 한계를 지적하고 있다. 정해진 면적에 트랜지스터를 직접 하는 노력을 한 결과 트랜지스터의 크기가 원자 수준에 이르고 있을 뿐 아니라, 직접도가 일정 수준 이상으로 올라가면 회로를 구성하는 원자의 전자가 다른 곳으로 워프하는 현상인 양자 역학의 터널링 현상까지 발생해, 인접한 회로에 합선이 발생하는 등 전류 제어에 한계가 발생하고 있다는 것이다. 두 번째는 에너지 비효율이다. CPU가 연산을 수행할 때 소모하는 에너지는 열을 발생시키는데, 연산속도가 1,000배 빨라지면 초당발생하는 열도 1,000배가 넘는다. 이를 막아 내기 위해 연산…

접히는 유리 윈도우가 적용된 폴더블 디스플레이가 나왔다. 삼성디스플레이가 업계 최초로 폴더블용 커버 윈도우 재료로 초박형 강화유리를 사용한 UTG(Ultra Thin Glass) 상용화에 성공했다고 19일 밝혔다. UTG는 30마이크로미터(㎛,100만분의1미터) 수준으로 얇게 가공된 유리에 유연성과 내구성을 높이는 강화 공정을 거쳐 완성한다. 이 과정에서 초박형 유리에 일정 깊이 이상 특수물질을 주입해 균일한 강성을 확보하는 것이 핵심기술로 알려져 있다. 삼성디스플레이는 UTG 상용화를 위해 2013년부터 국내 소재 업체와 협력해왔다. 삼성디스플레이의 UTG는 지난 11일 삼성전자가 공개한 ‘갤럭시Z플립’에 최초로 적용되었으며, 향후 고객 수요를 감안해 다양한 폴더블 디바이스에 적용될 예정이다. 삼성디스플레이는 이와 더불어 신규 개발 윈도우를 ‘SAMSUNG UTG’라는 브랜드로 미국, 유럽연합, 중국 등 전 세계 38개국에 상표를 출원했으며 기존 폴리이미드 소재 커버 윈도우도 상표출원을 준비 중이다. ‘SAMSUNG UTG’는 유리 본연의 단단한 특성과 매끈한 촉감, 표면의 균일성 등을 그대로 유지한 채 접을 수 있는 유연함을 가진 것이 특징이다. 삼성디스플레이는 이러한 특성을 브랜드 로고 안에 ‘Tough, yet Tender(강하지만 유연한)’로 표현했다. 한편 삼성디스플레이는 프랑스 기술인증회사인 뷰로베리타스(Bureau Veritas)로부터 UTG 내구성에 대한 검증을 받았다. 뷰로베리타스는 삼성디스플레이의 UTG가 20만회 접었다 펴는 폴딩 테스트에도 품질에 문제가 없다고 밝혔다. 삼성디스플레이 최순호 중소형사업부 마케팅팀장은 “삼성디스플레이는 기존의 폴리이미드 소재와 함께, 유연한 유리 소재의 ‘SAMSUNG UTG’ 커버 윈도우를 양산함에 따라 폴더블…

현존 최고 화질 등급‘Excellent A+’를 획득한 삼성 갤럭시 S20 Ultra의 OLED 디스플레이! 미국 화질 전문 평가 기관 디스플레이메이트는 갤럭시 S20 Ultra 디스플레이의 화질 측정 결과에 대해 ‘세계 최고 수준의 스마트폰 디스플레이(Excellent Top Tier World Class Smartphone Display)’로, 특히 색정확도 관련 ‘시각적으로 구분할 수 없을만큼 완벽(Visually Indistinguishable From Perfect)’하다고 평가하였습니다. 디스플레이메이트는 OLED가 최고의 성능을 발휘하는 스마트폰 디스플레이로서 새로운 제품 출시마다 지속적으로 발전을 거듭하며 더욱 향상된 기술을 선보인다고 밝혔습니다. ‘완벽에 가까운 화질’로 평가받은 갤럭시 S20 Ultra의 혁신적 화질 성능을 인포그래픽으로 살펴보겠습니다.

최근 유행하고 있는 코로나바이러스감염증-19(Coronavirus disease-2019, COVID-19)으로 전 세계가 비상이다. 바이러스 감염이 일어난 지역이 더 늘어나고 마스크와 손소독제 품절 사태가 반복되고 있다는 얘기들이 매일 아침 뉴스 첫 번째 소식으로 다뤄지고 있다. 그렇다면 이렇게 우리 주위에서 공포감을 조성하는 바이러스란 무엇인지, 세균과는 무엇이 다르며, 예방을 위한 손소독제는 어떤 과학적 원리로 작용하는지 알아보자. 집에서 직접 만들 수 있는 DIY 손소독제 제조법도 함께!   세균(Bacteria)은 생물! 하지만 바이러스(Virus)는?! ▲세균(좌)과 바이러스(우)의 모습 세균, 박테리아, 바이러스와 같이 다양한 용어를 사용하면서 간혹 세균과 박테리아를 종류가 다른 미생물로 알고 계신 분들도 있다. 하지만 ‘Virus’는 번역된 한국말 용어 없이 그냥 ‘바이러스’이며, 영어로 ‘박테리아(Bacteria)’를 번역한 말이 ‘세균’이다. 즉 세균과 박테리아는 같은 말인 것이다. 그리고 세균은 세포막으로 감싸여 있으니 생물의 기본단위인 세포가 있고, 또 효소를 분비해서 물질대사도 하기에 확실한 생물로 인정하지만, 이에 비해 바이러스는 생물로 인정하지 않는다. 그렇다고 무생물이냐? 그것도 아니다. 즉 생물과 무생물의 중간형이다. 바이러스는 핵산(Nucleic Acid – DNA, RNA)과 단백질을 가지고 있으며 살아있는 숙주세포 내에서는 물질대사와 증식을 하고, 게다가 유전과 돌연변이까지 하는 면으로 보아 생물적인 특징을 가지고 있다. DNA, RNA를 가지고 자기와 닮은 바이러스인 새끼 바이러스를 만들 수 있다는 뜻이다. 집에 아무리 성능이 좋은 컴퓨터가 2대 있더라도 어느 날 새끼 컴퓨터가 태어나는 일은 없지 않나. 그러나 암 수 두 마리의 개를 키운다면 개는 생물이기에, 어느 날 강아지가 태어나기도 한다. 새끼 바이러스를 만든다는 것은 바이러스의 가장 큰 생물학적 특징이다. 하지만…